CONSTRUIRE PASSIF RETOUR D EXPÉRIENCE SUR 2 BÂTIMENTS. DES HABITUDES BOUSCULÉES A I C V F P R E S E N T AT I O N D U 2 7 M A R S 2 0 1 7 1
SOMMAIRE Passif Quid? Changer son référentiel La Maison des Associations à Manom L agence du Crédit Agricole de Metz Magny Conclusion Questions 2
PASSIF? QUID? Tordre le cou aux canards et autres rumeurs Pas possible d ouvrir une fenêtre Pas de chauffage Humidité importante ponts thermique Quasi passif/presque passif Des ayatollahs aux cheveux longs, Bobos Ecolos Des chapelles PassivHaus Institut Darmstadt La Maison Passive La Fédération Française de la Construction Passive La construction passive en Belgique, Suisse, au USA 3
CHANGER SON RÉFÉRENTIEL On croit parler de la même chose qu en RT mais Les surfaces de références ne sont pas les mêmes Les surfaces d isolants se calculent en cotes extérieures Les ponts thermiques se réfèrent aux surfaces extérieures et peuvent être négatifs L étanchéité à l air est en n50 soit donc en vol/h sous 50 Pa Les menuiseries se calculent pour un Ug donné et une surface fixe par la norme Plus de chauffage par -15 C! 4
LES OBJECTIFS À ATTEINDRE Energie de chauffage < 15 kwh/m²/an Toute énergie primaire confondue < 120 kwh/m²/an Température intérieure toujours inférieure à 26 C N50 < 0,6 Vol/heure Respecter les impératifs sur les matériels Thermal comfort Θsupply air 16.5 C at θoutdoor air = -10 C Effective heat recovern rate ηhr,eff 75% Electric power Consumption Pel 0.45 Wh/m³ Le renouvellement d air moyen est de l ordre de 0,3 vol/heure 5
COMMENT CELA FONCTIONNE Le vitrage assure l essentiel du chauffage Les 6 parois sont isolées L étanchéité à l air empêche Les zones de concentration d air vicié L entrée d air chaud ou froid parasite Confort intérieur car Pas de mouvement d air Equi rayonnement de toutes les parois Contrôle de la qualité d air (CO²) Pas d entrée d air parasite Pas d entrée de soleil en été Activité humaine tertiaire classique + 2 C dans la journée Inertie du bâtiment qui ne perd que 2 C en inoccupation (renouvellement d air limité ) 6
OUBLIE LE CALCUL RT VIVE LE PHPP Enfin pas tout a fait, il faut quand même que le bâtiment reste réglementaire, car même à 10 kwh/m²/an, pas sur d être réglementaire Une boite noire, comme la RT mais sous forme d un fichier Excel avec 33 feuilles Comparaison des besoins par temps couvert aux besoins par temps froid ensoleillé Bien qu en excel, il ne reste exploitable que par un thermicien 7
POINTS CLÉS DU PHPP Surface de référence Projet: F Belfor t Localité et zone climatique: Adresse: Code postal / localité: Pays: Type de bâtiment: Maître de l'ouvrage: Adresse: Code postal / localité: Besoin de chauffage <= 15 kwh/m²/an Architecte: Adresse: Code postal / localité: Bureau d'étude fluides / techniques spéciales: Adresse: Code postal / localité: Année de construction: Tempéra ture intérieur e: Apports internes: Nombre de logements: Volume extérieur du bâtiment Ve : Nombre d'occupants: m 3 20.0 C 2.1 W/m2 0.0 Test infiltrométrie < 0.6 Vol/heure Besoin énergie primaire > 120 W/m²/an Puissance de chauffage Cible < 10 W/m² car chauffage ventilation seule possible Surchauffe estivale % sup à 25 C Valeurs rapportées à la surface de référence énergétique Surface de référence énergétique ARE: 0.0 Méthode utilisée: Besoin de chaleur de chauffage annuel: Résultat du test d'infiltrométrie: Besoin en énergie primaire (ECS, chauffage, refroidissement, électricité auxiliaire et domestique): Besoin en énergie primaire (ECS, chauffage et électricité auxiliaire): Besoin en énergie primaire économisée par la production d'électricité photovoltaïque: Puissance de chauffage: Surchauffe estivale: Besoin de refroidissement annuel: Puissance de refroidissement: m2 Certification standard passif: Méthode mensuelle kwh/ (m2a) h-1 0.6h-1 kwh/(m2a) 120kWh/(m2a) 15kWh/(m a) 2 Critères respectés? kwh/(m2a) kwh/(m2a) W/m2 % kwh/(m2a) W/m2 sup. à 25 C 15kWh/(m2a) 8
SALOPERIE DE PONTS THERMIQUES Importance relative des ponts thermiques Absence d isolation sous longrines : 2 kwh/m²/an Structure d accrochage d un auvent : 3 kwh/m²/an Mauvais espaceur dans les menuiseries : 2 kwh/m²/an Calcul par logiciel spécialisé (Flixo, Therm ) Risque important de point de rosée nécessitant dans les cas extrêmes et d une manière générale dans les sandwich isolés Calcul dynamique d humidité dans les matériaux avec logiciel Wufi 9
AUTRES POINTS PARTICULIERS Les pertes de chaleur dans les gaines La ventilation la ventilation la ventilation Bruits, perte de charge, dessin, taille, étanchéité Faire simple Ce qui n est pas dessiné ne sera pas exécuté Vérification itérative entre architecte, BE Fluide, BE Structures et entreprises Variantes matérielles très difficiles sauf à reprendre complètement les calculs 10
LA MAISON DES ASSOCIATIONS DE MANOM Un bâtiment conçu en «niveau passif»! avant de choisir de le labelliser. Une forte occupation variable en nombre et emplacement Des contraintes phoniques 11
LE PHPP
NOS CHOIX Une centrale double flux pour le chauffage sur l air Une pompe à chaleur avec geocooling Du débit d air variable en fonction de l occupation Pour l été et la demi-saison Limiter la température des soufflage, par la géothermie. Permettre un débit d air important Utiliser le géocooling Piloter les stores par GTB avec héliomètre Fonctionner des que possible par ventilation naturelle par ouverture des impostes piloté par GTB
SCHÉMA DE CONCEPTION 14
LE CHANTIER Les acteurs techniques Chauffage ventilation : HOERMANN, Cyril Schad Electricité : SETEA Bruno Colin / Moulay Abou Moussa Les matériels CTA DF Helios Pompe à chaleur Weishaupt Diffuseurs Halton Gestion éclairage et éclairement Zumtobel Régulation supervision Sauter 15
MISE EN SERVICE 2 mois depuis la fin des travaux pour mettre au point Difficulté lié à l inertie du bâtiment et au constat de l efficacité des mesures prises Dialogue entre automates Après un an de fonctionnement, Un bypass inutile qui pose souci Un réglage de l antigel dans la CTA et la régulation embarquée, incompatible avec un fonctionnement passif 16
UNE AGENCE DU CREDIT AGRICOLE : METZ MAGNY Une conception initiale architecturale de 2010 choix passif en 2013 Un utilisateur banquier Des charges internes machines fortes PC Serveur Gab Impossibilité d ouvrir les fenêtres 17
LE PHPP Valeurs rapportées à la surface de référence énergétique Surface de référence énergétique ARE: 400.0 Méthode utilisée: Besoin de chaleur de chauffage annuel: Résultat du test d'infiltrométrie: Besoin en énergie primaire (ECS, chauffage, refroidissement, électricité auxiliaire et domestique): Besoin en énergie primaire (ECS, chauffage et électricité auxiliaire): Besoin en énergie primaire économisée par la production d'électricité photovoltaïque: Puissance de chauffage: Surchauffe estivale: Besoin de refroidissement annuel: Puissance de refroidissement: m2 Certification standard passif: Méthode mensuelle Critères respectés? 13 0.6 kwh/ (m2a) h-1 15kWh/(m2a) oui 0.6h-1 oui 117 kwh/(m2a) 120kWh/(m 2a) oui 65 kwh/(m2a) kwh/(m2a) 14 1 4 W/m2 % kwh/(m2a) W/m2 sup. à 25 C 15kWh/(m 2a) oui 18
NOS CHOIX Une centrale double flux pour la ventilation et le chauffage sur l air Une ventilation du local serveur en free cooling et en récupération de chaleur (T > 25 C) vers l agence Deux réseaux de soufflage air neuf et serveur Un geocooling par sonde profonde sur l air neuf pour l été Une gestion des stores BSO et de l éclairage centralisée Le pilotage en automatique sans intervention «humaine» Une pompe à chaleur en géothermie pour l hiver (Serveur en non fonctionnement et puis est-on sûr des puissances dégagées?) Et un petit «crime» Un radiateur «psychologique» face au sas 19
SCHÉMA DE CONCEPTION 20
LES RÉSEAUX 21
LE CHANTIER Les acteurs techniques Chauffage ventilation : Antoine SARL, Daniel Antoine Benoît Duval Electricité : Peter Electricité Christophe Droschel Les matériels CTA DF Zehnder Pompe à chaleur Weishaupt Diffuseurs Halton Gestion éclairage et éclairement Zumtobel Régulation supervision Sauter 22
ETUDES EXE 23
LE SCHEMA FINALISE 24
SUPERVISION 25
MISE EN SERVICE 2 mois depuis la fin des travaux pour mettre au point Difficulté lié à l inertie du bâtiment et au constat de l efficacité des mesures prises Difficulté de la décision du client de créer un poste de travail dans un local dédié machine. Après un an de fonctionnement, Les informaticiens ne demandent plus de climatisation pour les serveurs Les utilisateurs ne demandent plus de clim 26
TEMPERATURES BUREAUX 27
CONSOMMATIONS PAC: Chauffage CTA CTA SERVEUR ECS PRISES LUMINAIRES MACHINES Global hors process Global Process Ep hors process kwh/m²/an 8.61 3.595 1.11 2.12 37.02 14.39 26.48 29.83 63.50 77.55 28
CONCLUSION Lorsque j ai commencé à travailler, les anciens me disaient: «Te fait pas chier à calculer tes radiateurs, petit, tu mesures la largeur de la fenêtre et ça le fera» Cette règle avait du sens, face à la construction des années 50 Elle n est plus valable dans nos constructions d aujourd hui Construire passif, qui sera indispensable pour être BPOS à moindre coût, amène à oublier nos règles actuelles, ou plutôt à se rappeler dans quel cadre elles ont été édictées, et à les adapter 29
QUESTIONS? 30